简化光学设计、创新思路，多普光电在基于Pancake光学方案上取得很大突破

发布时间：2023-04-10 13:30:13 所属栏目：动态来源：

导读：回看2022年发布的26款VR产品，Pancake折叠光路方案逐步成为主流。近段时间业内频频传出苹果即将发布MR新品的信息，市场对苹果MR的期待值越来越高。并且根据其非官方渲染图来看，苹果MR大概率采用了Pancake折叠光路方

回看2022年发布的26款VR产品，Pancake折叠光路方案逐步成为主流。近段时间业内频频传出苹果即将发布MR新品的信息，市场对苹果MR的期待值越来越高。并且根据其非官方渲染图来看，苹果MR大概率采用了Pancake折叠光路方案，为的是实现轻薄和舒适的佩戴体验和更高质量的成像效果。

XR要进一步深入C端市场，近眼显示系统是一个很关键的因素。随着XR底层供应链逐步发展，Pancake方案已进入稳定生产的阶段。但若要实现更高的清晰度和光学性能，进一步解决畸变等光学缺陷问题，并降低工艺难度、物料成本以及硬件体积，这个需要各方面的硬件厂商进行积极探索，以此来寻求更好的平衡点。

在基于Pancake光学方案的VR光学镜头设计上，广州市多普光电科技有限公司（以下简称多普光电）已经取得了重大突破。多普光电是一家专业的从事创新光学设计的公司，在过去的两年多的时间里，多普光电的光学设计团队潜心研发，终于开辟了一条独特的道路。

除此之外，当前行业内基于传统Pancake方式的VR镜头几乎都还存在着一个明显的光学缺陷，即存在较大的畸变，有的甚至达20%以上。多普光电的设计团队经过大量的设计模拟、打样和样品测试，成功地找到了合适的透镜材料，并搭配非球面式的光学设计，突破性地将Pancake方式的VR镜头的畸变度控制在2%以内。这一独特的设计方案成功地获取了国家发明专利授权。

鉴于业内用于VR设备的微型高清显示屏可选项不多，部分显示屏型号仍未量产，以及Pancake方式对显示屏亮度具有很高的要求（≥1500尼特），多普光电在设计镜头时，针对性的基于0.49英寸、0.71英寸和1.03英寸微型高清显示屏做了适配。

目前V2镜头应用在CINESOLO V2头戴式显示器上。CINESOLO是一个新晋VR头戴式显示器品牌。CINESOLO V2采用了V2镜头和SeeYa的 0.49英寸OLEDoS屏幕，主机重量小于110g，佩戴方便，极具便携性，支持USB Type-C接口信号输入，非常适合用于搭配大规模具有DP光纤协议无线信号输出的大容量移动终端产品多路复用使用。

P2是一款基于Pancake方式的VR镜头，具有尺寸小、厚度薄、重量轻、畸变极低（＜1.8%）等特点，搭配该屏幕时，镜头瞳距可小至46mm，比较适合儿童穿戴的VR类产品的应用，以及枪瞄等特种产品的应用。

PW2同样是一款基于Pancake方式的VR镜头，也具有尺寸小、厚度薄（最小至10mm）、重量轻（10g左右）、畸变极低（＜2%）等特点，搭配0.49英寸屏幕时，FOV可达64度，比较适合应用到观影类VR产品，为此类产品带来优秀的轻量化和轻薄化的设计。

CINESOLO V1是一款采用V1镜头的VR观影类头戴式显示器。得益于索尼此款屏幕的信号接收模式LVDS，CINESOLO V1能够实现自带投屏功能，高中低端的移动设备和PC设备只要能够接入WiFi无线网络，与CINESOLO V1处于同一个无线局域网，就能实现无线投屏。据了解这次索尼显示屏未来也将同时开发具备高亮度版本的高分辨率的0.71英寸曲面玻璃屏。。

视耀的0.72英寸屏是一款OLEDoS屏幕，分辨率为1920×1080，最高亮度为1800尼特，据厂家介绍，已经可以向美国的市场进行少量供货。

针对高亮度0.71和0.72英寸屏幕，多普光电开发了P1和PW1两款基于Pancake方式的VR镜头，其中P1将会定位为一款经济实惠的VR镜头，FOV可达58度，畸变可小于1.5%。PW1则具有更强的性能，更宽的FOV（可达72度）、更薄的厚度（小至12.5mm）、更轻的重量、畸变小于1.5%，适合应用于加入轻度多传感器的具有轻量化和轻薄化设计的VR一体机。

PW3定位为一款应用于专业级的VR一体机的Pancake镜头，具有更宽的FOV（95度）、厚度薄（13.5mm）、重量轻、畸变小于1.8%等特点，为多功能专业级VR一体机带来更加轻量化和轻薄化的设计。

目前，索尼 0.71英寸高亮度版本屏幕仍未面世，京东方0.71英寸和视耀0.72英寸还没有量产，鉴于PW1镜头生产需要投入较大的模具开发费用，在屏幕无法正常供货的情况下，暂时还不能向市场提供PW1镜头样品。

当用户在观影模式下（16:9视频比例），实际像素为2560×1440，换算为屏幕的有效使用尺寸仅为0.85英寸，性价比较低，如下图所示。当前较多的VR产品中的大尺寸Fast-LCD采用了八边形的屏幕形状也是基于相似的原因。

通常情况下，一个12英寸的晶圆能够切割120片1.03英寸正方形的屏幕。这是在有限的晶圆尺寸下发挥出屏幕的最大产出量。然而传统的正方形触控屏幕在光学通道的利用率上显然无法从根本上发挥到最有效。

由于VR业内对视场角的要求是越宽越好，在光学上意味着屏越大越好，针对OLEDoS屏的最新讨论已开始集中于新一代更大尺寸的屏应该采用什么形态。目前受到关注最多的是1.3英寸的正方形屏幕，相对于1.03英寸，在同样的像素密度情况下，1.3英寸屏分辨率大约可以做到3230×3230，在12英寸晶圆上能够切割出的数量为82片。

多普光电提出的建议是：将屏由正方形做成正六边形，因为正六边形在实际的切割方式时一样可以做到无孔不入的无缝拼接。

（编辑：汽车网）

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